结构体

    # 16. 结构体 					

### 什么是结构体?

结构体是用户定义的类型,表示若干个字段(Field)的集合。有时应该把数据整合在一起,而不是让这些数据没有联系。这种情况下可以使用结构体。

例如,一个职员有 `firstName`、`lastName` 和 `age` 三个属性,而把这些属性组合在一个结构体 `employee` 中就很合理。

### 结构体的声明

```go
type Employee struct {
    firstName string
    lastName  string
    age       int
}
```

在上面的代码片段里,声明了一个结构体类型 `Employee`,它有 `firstName`、`lastName` 和 `age` 三个字段。通过把相同类型的字段声明在同一行,结构体可以变得更加紧凑。在上面的结构体中,`firstName` 和 `lastName` 属于相同的 `string` 类型,于是这个结构体可以重写为:

```go
type Employee struct {
    firstName, lastName string
    age, salary         int
}
```

上面的结构体 `Employee` 称为 **命名的结构体(Named Structure)**。我们创建了名为 `Employee` 的新类型,而它可以用于创建 `Employee` 类型的结构体变量。  

声明结构体时也可以不用声明一个新类型,这样的结构体类型称为 **匿名结构体(Anonymous Structure)**。

```go
var employee struct {
    firstName, lastName string
    age int
}
```

上述代码片段创建一个**匿名结构体** `employee`。

### 创建命名的结构体

通过下面代码,我们定义了一个**命名的结构体 Employee**。

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Employee struct {  
    firstName, lastName string
    age, salary         int
}

func main() {

    //creating structure using field names
    emp1 := Employee{
        firstName: "Sam",
        age:       25,
        salary:    500,
        lastName:  "Anderson",
    }

    //creating structure without using field names
    emp2 := Employee{"Thomas", "Paul", 29, 800}

    fmt.Println("Employee 1", emp1)
    fmt.Println("Employee 2", emp2)
}
```

在上述程序的第 7 行,我们创建了一个命名的结构体 `Employee`。而在第 15 行,通过指定每个字段名的值,我们定义了结构体变量 `emp1`。字段名的顺序不一定要与声明结构体类型时的顺序相同。在这里,我们改变了 `lastName` 的位置,将其移到了末尾。这样做也不会有任何的问题。

在上面程序的第 23 行,定义 `emp2` 时我们省略了字段名。在这种情况下,就需要保证字段名的顺序与声明结构体时的顺序相同。

该程序将输出:

```
Employee 1 {Sam Anderson 25 500}
Employee 2 {Thomas Paul 29 800}
```

### 创建匿名结构体

```go
package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    emp3 := struct {
        firstName, lastName string
        age, salary         int
    }{
        firstName: "Andreah",
        lastName:  "Nikola",
        age:       31,
        salary:    5000,
    }

    fmt.Println("Employee 3", emp3)
}
```

在上述程序的第 3 行,我们定义了一个**匿名结构体变量** `emp3`。上面我们已经提到,之所以称这种结构体是匿名的,是因为它只是创建一个新的结构体变量 `em3`,而没有定义任何结构体类型。

该程序会输出:

```
Employee 3 {Andreah Nikola 31 5000}
```

### 结构体的零值(Zero Value)

当定义好的结构体并没有被显式地初始化时,该结构体的字段将默认赋为零值。

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Employee struct {  
    firstName, lastName string
    age, salary         int
}

func main() {  
    var emp4 Employee //zero valued structure
    fmt.Println("Employee 4", emp4)
}
```

该程序定义了 `emp4`,却没有初始化任何值。因此 `firstName` 和 `lastName` 赋值为 string 的零值(`""`)。而 `age` 和 `salary` 赋值为 int 的零值(0)。该程序会输出:

```
Employee 4 { 0 0}
```

当然还可以为某些字段指定初始值,而忽略其他字段。这样,忽略的字段名会赋值为零值。  

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Employee struct {  
    firstName, lastName string
    age, salary         int
}

func main() {  
    emp5 := Employee{
        firstName: "John",
        lastName:  "Paul",
    }
    fmt.Println("Employee 5", emp5)
}
```

在上面程序中的第 14 行和第 15 行,我们初始化了 `firstName` 和 `lastName`,而 `age` 和 `salary` 没有进行初始化。因此 `age` 和 `salary` 赋值为零值。该程序会输出:

```
Employee 5 {John Paul 0 0}
```

### 访问结构体的字段

点号操作符 `.` 用于访问结构体的字段。

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Employee struct {  
    firstName, lastName string
    age, salary         int
}

func main() {  
    emp6 := Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
    fmt.Println("First Name:", emp6.firstName)
    fmt.Println("Last Name:", emp6.lastName)
    fmt.Println("Age:", emp6.age)
    fmt.Printf("Salary: $%d", emp6.salary)
}
```

上面程序中的 **emp6.firstName** 访问了结构体 `emp6` 的字段 `firstName`。该程序输出:

```
First Name: Sam  
Last Name: Anderson  
Age: 55  
Salary: $6000
```

还可以创建零值的 `struct`,以后再给各个字段赋值。

```go
package main

import (
    "fmt"
)

type Employee struct {  
    firstName, lastName string
    age, salary         int
}

func main() {  
    var emp7 Employee
    emp7.firstName = "Jack"
    emp7.lastName = "Adams"
    fmt.Println("Employee 7:", emp7)
}
```

在上面程序中,我们定义了 `emp7`,接着给 `firstName` 和 `lastName` 赋值。该程序会输出:  

```
Employee 7: {Jack Adams 0 0}
```

### 结构体的指针

还可以创建指向结构体的指针。

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Employee struct {  
    firstName, lastName string
    age, salary         int
}

func main() {  
    emp8 := &Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
    fmt.Println("First Name:", (*emp8).firstName)
    fmt.Println("Age:", (*emp8).age)
}
```

在上面程序中,**emp8** 是一个指向结构体 `Employee` 的指针。`(*emp8).firstName` 表示访问结构体 `emp8` 的 `firstName` 字段。该程序会输出:

```
First Name: Sam
Age: 55
```

**Go 语言允许我们在访问 firstName 字段时,可以使用 emp8.firstName 来代替显式的解引用 (\*emp8).firstName**。  

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Employee struct {  
    firstName, lastName string
    age, salary         int
}

func main() {  
    emp8 := &Employee{"Sam", "Anderson", 55, 6000}
    fmt.Println("First Name:", emp8.firstName)
    fmt.Println("Age:", emp8.age)
}
```

在上面的程序中,我们使用 `emp8.firstName` 来访问 `firstName` 字段,该程序会输出:  

```
First Name: Sam
Age: 55
```

### 匿名字段

当我们创建结构体时,字段可以只有类型,而没有字段名。这样的字段称为匿名字段(Anonymous Field)。  

以下代码创建一个 `Person` 结构体,它含有两个匿名字段 `string` 和 `int`。  

```go
type Person struct {  
    string
    int
}
```

我们接下来使用匿名字段来编写一个程序。  

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Person struct {  
    string
    int
}

func main() {  
    p := Person{"Naveen", 50}
    fmt.Println(p)
}
```

在上面的程序中,结构体 `Person` 有两个匿名字段。`p := Person{"Naveen", 50}` 定义了一个 `Person` 类型的变量。该程序输出 `{Naveen 50}`。  

**虽然匿名字段没有名称,但其实匿名字段的名称就默认为它的类型**。比如在上面的 `Person` 结构体里,虽说字段是匿名的,但 Go 默认这些字段名是它们各自的类型。所以 `Person` 结构体有两个名为 `string` 和 `int` 的字段。  

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Person struct {  
    string
    int
}

func main() {  
    var p1 Person
    p1.string = "naveen"
    p1.int = 50
    fmt.Println(p1)
}
```

在上面程序的第 14 行和第 15 行,我们访问了 `Person` 结构体的匿名字段,我们把字段类型作为字段名,分别为 "string" 和 "int"。上面程序的输出如下:  

```
{naveen 50}
```

### 嵌套结构体(Nested Structs)

结构体的字段有可能也是一个结构体。这样的结构体称为嵌套结构体。  

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type Address struct {  
    city, state string
}
type Person struct {  
    name string
    age int
    address Address
}

func main() {  
    var p Person
    p.name = "Naveen"
    p.age = 50
    p.address = Address {
        city: "Chicago",
        state: "Illinois",
    }
    fmt.Println("Name:", p.name)
    fmt.Println("Age:",p.age)
    fmt.Println("City:",p.address.city)
    fmt.Println("State:",p.address.state)
}
```

上面的结构体 `Person` 有一个字段 `address`,而 `address` 也是结构体。该程序输出:  

```
Name: Naveen  
Age: 50  
City: Chicago  
State: Illinois
```

### 提升字段(Promoted Fields)

如果是结构体中有匿名的结构体类型字段,则该匿名结构体里的字段就称为提升字段。这是因为提升字段就像是属于外部结构体一样,可以用外部结构体直接访问。我知道这种定义很复杂,所以我们直接研究下代码来理解吧。  

```go
type Address struct {  
    city, state string
}
type Person struct {  
    name string
    age  int
    Address
}
```

在上面的代码片段中,`Person` 结构体有一个匿名字段 `Address`,而 `Address` 是一个结构体。现在结构体 `Address` 有 `city` 和 `state` 两个字段,访问这两个字段就像在 `Person` 里直接声明的一样,因此我们称之为提升字段。

```go
package main

import (
    "fmt"
)

type Address struct {
    city, state string
}
type Person struct {
    name string
    age  int
    Address
}

func main() {  
    var p Person
    p.name = "Naveen"
    p.age = 50
    p.Address = Address{
        city:  "Chicago",
        state: "Illinois",
    }
    fmt.Println("Name:", p.name)
    fmt.Println("Age:", p.age)
    fmt.Println("City:", p.city) //city is promoted field
    fmt.Println("State:", p.state) //state is promoted field
}
```

在上面代码中的第 26 行和第 27 行,我们使用了语法 `p.city` 和 `p.state`,访问提升字段 `city` 和 `state` 就像它们是在结构体 `p` 中声明的一样。该程序会输出:

```
Name: Naveen  
Age: 50  
City: Chicago  
State: Illinois
```

### 导出结构体和字段

如果结构体名称以大写字母开头,则它是其他包可以访问的导出类型(Exported Type)。同样,如果结构体里的字段首字母大写,它也能被其他包访问到。  

让我们使用自定义包,编写一个程序来更好地去理解它。  

在你的 Go 工作区的 `src` 目录中,创建一个名为 `structs` 的文件夹。另外在 `structs` 中再创建一个目录 `computer`。  

在 `computer` 目录中,在名为 `spec.go` 的文件中保存下面的程序。  

```go
package computer

type Spec struct { //exported struct  
    Maker string //exported field
    model string //unexported field
    Price int //exported field
}
```

上面的代码片段中,创建了一个 `computer` 包,里面有一个导出结构体类型 `Spec`。`Spec` 有两个导出字段 `Maker` 和 `Price`,和一个未导出的字段 `model`。接下来我们会在 main 包中导入这个包,并使用 `Spec` 结构体。

```go
package main

import "structs/computer"  
import "fmt"

func main() {  
    var spec computer.Spec
    spec.Maker = "apple"
    spec.Price = 50000
    fmt.Println("Spec:", spec)
}
```

包结构如下所示:  

```
src  
   structs
        computer
            spec.go
        main.go
```

在上述程序的第 3 行,我们导入了 `computer` 包。在第 8 行和第 9 行,我们访问了结构体 `Spec` 的两个导出字段 `Maker` 和 `Price`。执行命令 `go install structs` 和 `workspacepath/bin/structs`,运行该程序。  

如果我们试图访问未导出的字段 `model`,编译器会报错。将 `main.go` 的内容替换为下面的代码。  

```go
package main

import "structs/computer"  
import "fmt"

func main() {  
    var spec computer.Spec
    spec.Maker = "apple"
    spec.Price = 50000
    spec.model = "Mac Mini"
    fmt.Println("Spec:", spec)
}
```

在上面程序的第 10 行,我们试图访问未导出的字段 `model`。如果运行这个程序,编译器会产生错误:**spec.model undefined (cannot refer to unexported field or method model)**。  

### 结构体相等性(Structs Equality)

**结构体是值类型。如果它的每一个字段都是可比较的,则该结构体也是可比较的。如果两个结构体变量的对应字段相等,则这两个变量也是相等的**。

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type name struct {  
    firstName string
    lastName string
}


func main() {  
    name1 := name{"Steve", "Jobs"}
    name2 := name{"Steve", "Jobs"}
    if name1 == name2 {
        fmt.Println("name1 and name2 are equal")
    } else {
        fmt.Println("name1 and name2 are not equal")
    }

    name3 := name{firstName:"Steve", lastName:"Jobs"}
    name4 := name{}
    name4.firstName = "Steve"
    if name3 == name4 {
        fmt.Println("name3 and name4 are equal")
    } else {
        fmt.Println("name3 and name4 are not equal")
    }
}
```

在上面的代码中,结构体类型 `name` 包含两个 `string` 类型。由于字符串是可比较的,因此可以比较两个 `name` 类型的结构体变量。  

上面代码中 `name1` 和 `name2` 相等,而 `name3` 和 `name4` 不相等。该程序会输出:  

```
name1 and name2 are equal  
name3 and name4 are not equal
```

**如果结构体包含不可比较的字段,则结构体变量也不可比较。**  

```go
package main

import (  
    "fmt"
)

type image struct {  
    data map[int]int
}

func main() {  
    image1 := image{data: map[int]int{
        0: 155,
    }}
    image2 := image{data: map[int]int{
        0: 155,
    }}
    if image1 == image2 {
        fmt.Println("image1 and image2 are equal")
    }
}
```

在上面代码中,结构体类型 `image` 包含一个 `map` 类型的字段。由于 `map` 类型是不可比较的,因此 `image1` 和 `image2` 也不可比较。如果运行该程序,编译器会报错:**main.go:18: invalid operation: image1 == image2 (struct containing map[int]int cannot be compared)**。  
    
posted @ 2019-02-23 22:24  不沉之月  阅读(199)  评论(0编辑  收藏  举报